Фамилия Баймухаметовы (в мужском роде — Баймухаметов) образована от мусульманского мужского имени Баймухаммед. Это составное имя: первая часть «Бай» в переводе с тюркского означает «богатый», «могучий», а вторая — «Мухаммед» — с арабского переводится как «достойный похвалы», «прославленный». Соединившись, эти корни давали имя-пожелание: родители, нарекая так сына, желали ему богатства, счастья и благополучной судьбы.

Фамилия относится к распространённому типу восточных фамилий, корни которых уходят в XV–XVII века. Скорее всего, её основатель был выходцем из тюркской среды — из Золотой Орды, от печенегов или половцев. В пользу этого говорит не только само имя, но и исторический контекст: многие русские дворянские роды имели нерусское происхождение, и фамилии тюркского и арабского корня проникали в русский быт вместе с их носителями, поступавшими на службу Московскому государству.

Словообразовательная модель здесь простая и прозрачная: к основе Баймухамет- добавлен русский патронимический суффикс -ов, который указывает на принадлежность («сын Баймухамета»). В женском роде фамилия склоняется как Баймухаметова, во множественном числе — Баймухаметовы.

Фамилия довольно редкая и несёт яркий отпечаток восточной письменности и культуры. Её точное происхождение не вызывает серьёзных споров: имя-основа хорошо документировано в мусульманском именослове, а суффикс — типичен для русской фамильной системы, что делает Баймухаметовых примером давнего и устойчивого культурного обмена между тюркским миром и Россией.